JPH01261968A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は原稿を画像単位に読取る画像読取装置に関し、
特に原稿を照明する光源を有した画像読取装置に関する
。

〔従来技術〕

ファクシミリやデジタル複写機等において、原稿を蛍光
灯等の光源によって露光し、原稿からの反射光の強弱を
ＣＣＤイメージセンサ等によって検出することにより、
原稿画像を光電的に読取り電気的な画像信号を得る画像
読取装置が知られている。

この様な装置において、原稿露光用光源の発光量は画像
信号に対して影響を与えるので、最適な光量となる様に
調光する必要がある。

この種の画像読取装置の調光として、原稿読取り領域外
に白レベルの基準となる標準白色板を配し、この白色板
からの読取りデータが基準の白信号となる様に、光源へ
の通電量を制御することが提案されている。

また、光源の照度分布の不均一やレンズの透過特性、ま
た、Ｃ’ＣＤイメージセンサの感動ばらつきにより、’
ｑＣＤイメージセンサにより均一濃度の画像を読取った
出力が均一とならないことがある。

この状態はシェーディングと呼ばれ、これを補正するた
めにＣＣＤイメージセンサにより均一濃度の標準白色板
を読取った出力に基づいて原稿画像の読取信号を電気的
に補正することがなされている。

この様な調光機能とシェーディング補正機能を有した装
置では、共通の標準白色板を両機能に兼用されることが
多い。

しかしながら、この標準白色板の白レベル、特に反射濃
度０．１以下の白レベルは製造上濃度管理が困難なため
にコスト高になるという問題があった。

さらに、この標準白色板の白レベルを管理して装置を組
み立てても、温度、湿度、装置冷却用空気に含まれる不
純物、照明系の赤外線、紫外線等による経時変化による
変色、黒ずみにより白レベルが変化し、出力画像の白レ
ベルが保証されなくなり、最適な調光及びシェーディン
グ補正がなされないという問題を生じる。

〔目　的〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、画像読取の
ための調光または□シェーディング補正を良好に実行可
能な画像読取装置を提供することを目的とする。

また、本発明は調光またはシェーディング補正の基準と
なる基準部材の濃度変化に充分対応し、良好な調光また
はシェーディング補正を可能とする画像読取装置を提供
することを目的とする。

また、本発明は常に均一な画像信号を出力可能な画像読
取装置を提供することを目的とする。

本発明の以」二の目的と効果、及びその他の目的と効果
は以下の説明より明らかとなるであろう。

〔実施例〕

以下、本発明を好ましい実施例を用いて説明する。

〔第１の実施例〕 第１図は本発明を適用した原稿読取装置の構成図である
。原稿カバー１００により押さえられ、原稿台ガラス１
０１上に置かれた原稿１０２の画像情報を読み取る為に
主走査方向に並べられた複数個の受光素子を備えたＣＣ
Ｄ等の撮像素子１０３が使用される。照明１０４からの
照明光が原稿１０２面上で反射されてミラー１０５．　
１０６．　１０７を介してレンズ１０８により撮像素子
１０３上に結像される。照明１０４、ミラー１０５から
なる光学ユニット１．１３とミラー１０６，１０７から
なる光学ユニット１１４は２．１の相対速度で移動する
ようになっている。

この光学ユニットはＤＣサーボモータ１０９によっ　□
てＰＬＬ制御をかけながら一定速度で左から右へ移動す
る。この移動速度は往路では倍率に応じて２２．５ｍｍ
／ｓｅｃから３６０ｍｍ／ｓｅｅ迄可変で、復路では常
に８００ｍｍ／ｓｅｃである。

この光学ユニットの移動する副走査方向（以下Ｘ方向と
呼ぶ）に直交する主走査方向（以下Ｙ方向と呼ぶ）を撮
像素子１０３により４００　ｄ　ｏ　ｔ　ｓ　／インチ
の解像度で読取りながら光学ユニットを左端のホームポ
ジションから右の方へ所定の位置迄移動させた後、再び
ホームポジション迄復動させて１回の走査を終える。

これにより、原稿全域を１ラインずつ読取り走査する。

１１１は遮光板であり、この遮光板１１１がフォトイン
クラブターからなるホームポジションセンサ１１０を横
切ることで光学ユニットがホームポジションに位置して
いることを検出する。１１２は標準濃度板であり、標準
濃度板１１２はシェーディング補正、照明１０４の光量
制御の為に用いられ、ホームポジションセンサ１１０の
検出位置が標準濃度板１１２の読取位置となる。

第２図は第１図示の原稿読取装置における画像処理ブロ
ックの構成例である。

照明１０４は本実施例では蛍光灯を用いており、光源光
量制御部２０１により、サイリスク等を用いた高周波点
灯時間制御方式により調光される。

読取面２０２は照明１０４からの光を反射し、ＣＣＤラ
インセンサ１０３により読取られる原稿濃度情報を有す
る面であり、光学ユニットの移動により第１図の標準濃
度板１１２、原稿１０２が読取面となる。

ＣＣＤ１０３によって読取られたライン毎のアナログ画
信号は、増幅器２０３により増幅された後、Ａ／Ｄ変換
器２０４により多値（本実施例では８ビツト）のデジタ
ル画像信号２１６となる。

本実施例では原稿の黒レベルを’　ｏ　”−とじて、ま
た白レベルを′″２５５　”として読むようになってい
る。Ａ／Ｄ変換器２０４の黒基準レベルと白基準レベル
は固定値が与えられており、照明１０４を完全に消し、
ＣＣＤ１０３に光が入射しない状態でのＡ／Ｄ変換出力
が完全黒である０レベルとなるように増幅器２０３のオ
フセットは調整されている。

ＣＣＤ駆動信号発生回路２０５はＣＣＤ１０３を駆動す
るのに必要なリセット信号、クロック信号、水平同期信
号等のＣＤＤ駆動信号２０６を発生するとともに、Ａ／
Ｄ変換器２０４へのクロック信号２０７の発生、ＣＣＤ
１０３の各ビットの識別のためのアドレス信号であるＣ
ＣＤアドレス２０８の発生を行う。

本実施例ではＣＣＤ　１０３に５０００画素のラインセ
ンサを行なっているため、ＣＣＤアドレスは水平同期信
号に同期して読み出される５０００個の画素に対応して
０から４９９９までアップカウントする。

２０９はＡ／Ｄコンバータ２ｏ４からのｃｃＤ２ライン
分のデジタル画像信号を全画素記憶するシェーディング
データＲＡＭであり、ＣＰＵ２１２がらのバンク切換信
号２２６により２ライン分のデータのどちらか一方を選
択する。

アドレスセレクタ２１０はシェーディングデータＲＡＭ
２０９に与えるアドレス信号２１１のセレクタであり、
ＣＰＵ回路部２１２がらのアドレス切換信号２１３によ
りＣＣＤアドレス２０８とＣＰＵ回路部のアドレスバス
２１４からのＣＰＵアドレスとを切り換える。

シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５は、照明１０
４やレンズ１０８に含まれる配光ムラやＣＣＤ１０３の
各画素の感度ムラ、また、増幅器２０３の増幅度設定誤
差等に起因する読取り画像信号２１６の不均一を補正す
るためのテーブルである。原稿読取動作に先だち、ＣＰ
Ｕ２１２により補正テーブルデータをシェーディング補
正テーブルＲＡＭ２１５に書き込み、原稿読取時には、
シェーディングデータＲＡＭ２０９からのシェーディン
グデータ２１７と読取画像信号２１６により補正テーブ
ルＲＡＭ２１５をアドレッシングすることにより読取画
像信号２１６の不均一さを補正した画像信号２１８を得
る。

アドレスセレクタ２１９はシェーディング補正テーブル
ＲＡＭ２１５に与えるアドレス２２０のセレクタで、Ｃ
ＰＵ２１２からのアドレス切換信号２２１により、ＣＰ
Ｕアドレス２１４と、読取り画像信号２１６とシェーデ
ィングデータ２１７とを合わせたアドレスとのいずれか
を選択する。

モータドライバ２２３は光学系駆動モータ１０９の前進
、後進制御および速度制御を行うもので、ＣＰＵ２１２
のデータバス２２２から前進、後進および速度データを
受け、ＤＣサーボモータ１０９がらのモータ回転に同期
したエンコーダパルス信号２２４によりＰＬＬ制御を用
いてモータ１０９の駆動制御を行う。このエンコーダパ
ルス信号２２４はＣＰＵ２１２にも与えられ、ＣＰＵ２
１２はこのエンコーダパルス信号２２４をカウントする
ことにより光学系の走査位置を検出する。

ホームポジションセンサ１１０はフォトインクラブター
からなるセンサであり標準濃度板１１２の読取り領域に
固定されており、照明系１０４に固定された遮光板１１
１がホームポジションセンサ１１０の場所にいることを
検出した場合、ＣＣＤ１０３による読取面１０４は標準
濃度板となる。

ＣＰＵ２１２は、制御手順プログラムを格納したＲＯＭ
。

ワーキング用ＲＡＭ、演算部等を内蔵したマイクロコン
ピュータからなり、本実施例のシーケンス制御。

画像データ補正処理、照明系光量制御、操作部の制御を
行う。

操作部２２５の詳細な構成を第３図に示す。本操作部は
ＣＰＵ２１２の制御によりキー人カ取り込みおよび表示
動作を行う。３０１は調光値測定モードを開始させるキ
ーであり、３０２は調光値測定モードを実行中であるこ
とを表示するＬＥＤである。

３０３は原稿台１０１上に載置された原稿１０２の読取
動作モードを開始させるキーであり、３０４は原稿読取
モードを実行中であることを表示するＬＥＤである。

３０５は測定した調光値をさらに明るめに設定するため
のキーであり、このキーを押すことにより表示器３０７
の調光値加減表示が増加する。３０６は測定した調光値
をさらに暗めに設定するためのキーであり、このキーを
押すことにより表示器３０７の調光値加減表示が減少す
る。

表示器３０７の調光値加減表示の表示単位はＡ／Ｄコン
バータ２０４のＩＬＳＢであり、ここに表示された値は
装置の電源を切られてもＣＰＵ２１２に含まれる、図示
しないバッテリーバックアップメモリに保存され、再度
電源が投入された際に再表示される。

上記構成によって、本実施例では２つの動作モードを有
する。１つは反射濃度が管理された原稿がらの読取画像
信号２１６が一定値になるように照明１０４を調光して
、その光量での標準濃度板１１２からの読取画像信号値
２１６を測定する調光値測定モートである。もう１つは
標準濃度板１１２からの読取画像信号値が、調光値測定
モードで測定した値となるように照明１０４を調光した
後、原稿台１０１上の原稿１０２を読み取り走査し、シ
ェーディング補正された画像信号２１８を出力する原稿
読取りモードである。

以下、この２つの動作モードを説明する。

（調光値測定モード） 調光値測定モードのための前準備として第４図の如く、
反射濃度の管理された原稿４０１を原稿台カラス１０１
上に載置する。本実施例では、反射濃度の管理された原
稿４０１として開封直後のＡ３サイズの標準白色紙、例
えば、反射濃度０．０７に管理されているＡ３サイズの
白色紙を１０枚重ねたものを用いる。従って、この原稿
４０１からの反射濃度は約０．０７であり、標準の白と
して考えられる。

このセットアツプの後、オペレータが第３図の調光値測
定５Ｗ３０１を入力することにより、ＣＰＵ２１２は調
光値測定中表示３０２を点灯させて、第５図の調光値測
定モードを実行する。

ステップ５０１において、原稿読取面２０２を原稿台ガ
ラス１０１上に載置された原稿４０１にすべく、光学ユ
ニット１１３をホームポジションセンサ１１０の位置か
ら１０ｃｍ原稿側に進める。この際、ＣＰＵ２１２は光
学系駆動モータ１０９からの１パルス当り０　、０５　
ｍ　ｍのエンコーダパルスを２０００カウントして、光
学系の停止位置を決定している。

次に、ステップ５０２において照明１０４を点灯させて
Ａ／Ｄコンバータ出力２１６が［２４０ｊになるように
照明１０４を調光する（基準調光）。標準白をＡ／Ｄコ
ンバータのフルレンジ出力２５５にしないのは、０．０
７以下の反射濃度を有する原稿を分解するためであり、
さらには調光時の調光振れ幅を明るい方に１６レベル持
たすことによりＡ／Ｄコンバータの出力飽和状態を用い
ることを避けて、正確な基準調光を行うためである。ま
た、本実施例てはＡ／Ｄ変換出力を８ビツトとしたので
調光目標値をｒ２４０ｊとしたが、Ａ／Ｄ変換の解像度
によりこの目標値は適宜設定される。

このＡ／Ｄコンバータ出力２１６をＣＰＵ２１２が読取
るためシェーディングデータＲＡＭ２０９を用いる。

まず、アドレスセレクタ２１０のＡ入力、すなわちＣＣ
Ｄアドレス２０８を選択して、シェーディングデータＲ
ＡＭ２０９のアドレスとする。そして、ある光量におけ
る基準白原稿からのＣＣＤ１５４２分の光量データをＲ
ＡＭ２０９に書き込む。

次にアドレスセレクタ２１０のＢ入力、すなわちＣＰ　
Ｕ　２１　’２のアドレスバス２１４をＲＡＭ２０９の
アドレスとして、ＲＡＭ２０９に書かれたデータをデー
タバス２２２により読み取ることによりＣＰＵ２１２は
光量データを測定する。

ここでＣＰＵ２１２は、光量データを取り込む画素とし
て、５０００画素のＣＣＤラインセンサ１０３のデータ
の中で中央部の８画素すなわち２４９７画素目から２５
０４画素までの連続する８画素を用いる。

そしてこの８画素のデータを平均して光量データとする
。そして、この光量データが「２４０Ｊになるように光
量制御部２０１に対する照明発光量データを増減しなが
らＲＡＭ２０９へのデータ書き込み、データ読出しを繰
り返す。

この結果、光量データがｒ２４０Ｊになる照明発光量が
決定したところで、そのままの照明発光状態を保ったま
までステップ５０３にて光学ユニット１０４をホームポ
ジションセンサ位置に移動させ、ステップ５０４にて標
準濃度板１１２からの光量データをＲＡＭ２０９より読
取る。

以上のステップ５０１からステップ５０４まての一連の
動作をステップ５０５において６回繰り返し、６回分の
標準濃度板１１２からの光量データを測定する。

次にステップ５０６にて、この６回分の光量データの最
大値と最小値を取り除いた４個の光量データの平均値を
求めることにより標準濃度板１１２における調光目標を
決定する。

実際の原稿読取り時に、標準濃度板１１２からの反射光
量データをこの調光目標値にすることにより、原稿の反
射濃度０．０７の箇所はＡ／Ｄ変換出力２１６において
、いつも「２４０」という値で読まれることになる。

この調光目標をステップ５０７においてバッテリーバッ
クアップされた不揮発メモリの所定アドレスに記憶させ
、［記憶を完了したこと」を示すコードを書き込む。そ
してステップ５０８において調光値測定中表示３０２を
消灯させて調光値測定モードを終了する。

なお、この調光目標値は標準濃度板１１２と基準白４０
１との反射光量の割合いを意味するので、標準濃度板を
取り換えたり、経時変化により標準濃度板の濃度が変化
した時に、この調光値測定モードを実行する必要がある
。

（画像読取モード） 画像読取モードにおける動作フローを第６図に示す。

ＣＰＵ２１２は操作部２１６の画像読取５Ｗ３０３から
の入力があったことを検出して画像読取り中表水３０４
を点灯する。

次に、ステップ６０１により調光値測定モードによる調
光目標値が設定されているか否かを、調光値測定モード
のステップ５０７で書き込まれる「記憶が完了したこと
」を示すコードに基づいて調べる。

その結果、調光目標値が設定されていない場合には、ス
テップ６０２において画像読取モード３０４を点滅させ
るとともに、調光目標値としてあらかじめプログラムさ
れた固定値を用いる。この固定値としては標準濃度板の
製造上の最頻出濃度に相当した値にする。

このように調光目標値として、調光値測定モードによる
調光目標値もしくは固定値を採用した上で、ステップ６
０３において標準濃度板１１２からの反射光を読み取る
ために、光学ユニット１１３をホームポジションセンサ
１１０の位置に移動させる。

次にステップ６０４，６０５にてシェーディングデータ
の取込みを行う。本実施例で用いられるシェーディング
補正は標準濃度板１１２からのシェーディングデータを
基準白原稿４０１からのシェーディングデータと同等で
あるものとして補正を行う。そのために標準濃度板１１
２からの読取りデータ２１６の最大値が基準白原稿４０
１の規格化された読取値「２４０」と合致するように照
明１０４の調光を行う。

そのために、まずステップ６０４において適当な照明発
光量データにて照射された標準濃度板１１２からの読取
り光量データをＣＯＤアドレス２０８を用いてシェーデ
ィングデータＲＡＭ２Ｑ９に書き込む。

次に、ＣＰＵ２１２はアドレスセレクタ２１０のＢ入力
によりアドレスバス２１４をシェーディングデータＲＡ
Ｍ２０９に与えてＲＡＭ２０９からデータをとりこみ、
ＣＯＤ全ビットに相当するアドレスでのデータがＡ／Ｄ
コンバータ２０４の飽和レベルｒ２５５ｊに達していな
いか調べる。

ここでＪ２５５Ｊに達しているビットがあった場合は、
光量制御部２０１に与える照明発光量データを減じて、
再度標準濃度板１１２からの読取り光量データをシェー
ディングデータＲＡＭ２０９に書き込み、飽和レベルに
達していないかを調べる。このようにして全てのビット
が飽和レベルに達していないことを確認した上で、その
中での最大レベルを示すビット（調光点）をさがす。

以上の操作を調光点サーチと呼ぶ。

次に同様のデータサンプル操作及び照明発光量データ操
作により調光点をほぼ中央に含む連続する８画素の平均
値が標準白原稿の規格化光量データ値ｒ２４０Ｊになる
ように調光を行う。

次に、ステップ６０５においてその調光状態での標準濃
度板１１２をＣＣＤ１０３で読取り、ｃｃＤｌｏ３から
の読取り光量データを標準白原稿からのシェーディング
データとしてシェーディングデータＲＡＭ２０９の下位
バンク（信号２２６がＬｏｗレベル）に書き込む。

次にステップ６０６において、バンク切換信号２２６を
Ｈｉ　ｇ　ｈレベルにしてシェーディングデータＲＡＭ
２０９の上位バンクを用いて、標準濃度板からの光量デ
ータがステップ６０１，６０２で決定された調光目標値
になるように調光する。即ち、ステップ６０４で用いた
調光点を含む連続する８画素の平均値が調光目標値とな
るように調光を行う。

次にステップ６０７において、シェーディングデータＲ
ＡＭ２０９の使用バンクを下位バンクに戻して、ステッ
プ６０５で書き込んだシェーディングデータを用いて原
稿読取り画像２１６に対するシェーディング補正をシェ
ーディング補正テーブルＲＡＭ２１５で行い、光学ユニ
ット１１３をＸ方向に所定の速度で副走査することによ
り原稿読取走査を行う。

第７図に本実施例におけるシェーディング補正の概略を
示す。横軸はＣＣＤ１０３の各画素に対応し、縦軸は各
画素に対応したＡ／Ｄコンバータ出力値である。特性ａ
はステップ６０５においてサンプルされた標準白原稿に
相当するシェーディング特性であり、このシェーディン
グ特性で読まれた原稿画像信号すはシェーディング補正
により補正された画像信号Ｃとして出力される。ここで
ＣＣＤ１０３の出力は光量に対して比例しているので、
として補正される。

シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５にはこの補正
式に基づく補正データが装置の電源投入時に書き込まれ
ている。すなわち、第８図に示すようにＲＡＭ２１５の
上位アドレスにはシェーディングデータＲＡ’Ｍ　２０
９からのシェーディング特性ａがＣＯＤの各ｂｉｔに同
期して入力され、下位アドレスには原稿読取りによるＡ
／Ｄ変換出力が入力され、ａ入力とｂ入力の組合せによ
って補正出力Ｃが出力されるようにシェーディング補正
テーブルＲＡＭ２１５は構成されている。

以上説明したように、本実施例においては、基準点から
規格化白レベルまで濃度管理されたシェーディングを含
まない均一な原稿読取りが行われるが、第３図のキー人
力３０５．　３０６．表示３０７を用いてステップ６０
６で用いる調光目標値を加減することにより読取り画像
の白側のレベルを加減することが出来る。すなわち、原
稿読取り時の調光レベルを調光値測定モードで測定した
値より大きくすることにより標準原稿白レベルは等測的
に大きくなるので、原稿は明るく読まれるし、また測定
した値より小さくすることにより、原稿は暗く読まれる
。

大きく（明るく）するためのキー人力が３０５であり、
小さく（暗く）するためのキー人力が３０６である。Ｃ
ＰＵ２１２はこのキー人力によって調光値加減表示３０
７を表示する。表示単位はＡ／Ｄコンバータ２０４の最
小分解レベルであり、増加する時はプラス表示をし、減
少する時はマイナス表示を行う。

なお、本実施例でのステップ６０２において、調光目標
値が設定されていない場合は読取り動作を実行せずに、
表示の点滅により操作者に注意を与えることも可能であ
る。

また、白黒信号による画像の読取りに限定されず、標準
濃度板を白色光をある濃度の白色光として反射するもの
にすれば、カラー信号による読取りにも適用されるし、
特定波長光に対して高い反射特性を有するものであって
もよい。

また、調光値可変操作をプリスキャン等による原稿の地
はだ濃度検出手段の結果に基づいて行えば、自動地とば
しの効果も得られる。この場合、所定の調光値でプリス
キャンを行い、白付近の光量データ別ヒストグラムを作
成し、地肌からの光量データを求め、その光量データＷ
がレベル２４０となるように調光目標値Ａを下式で示さ
れるＡ′に変更して原稿読取り走査を行うことにより自
動地とばしも可能となる。

Ｗ 以上説明したように、身近にあるコピー用紙等の比較的
濃度の管理された白原稿を用いることにより、調光、シ
ェーディングデータのサンプルに用いる標準濃度板の濃
度管理を厳密にする必要がな（なるという効果がある。

さらに、意図的に調光値を変更することにより出力信号
の濃度調整が付加回路を用いずに行えるという効果があ
る。

さらに、不特定の濃度板により均一の濃度シェーディン
グ特性が得られるため、濃度別のシェーディング補正回
路や、濃度別の補正演算を行わずにすむという効果があ
る。

以上説明した実施例では、シェーディングデータの取り
込みに際して、標準濃度板１１２からのシェーディング
データを基準白原稿４０１からのシェーディングデータ
に一致せしめるために、標準濃度板１１２の読取りデー
タの最大値が基準白原稿４０１の規格化された読取値ｒ
　２４０　Ｊと合致するように照明の調光を行うもので
あった。従って、ホームポジションにおいて、シェーデ
ィングデータ取込み用の調光動作と原稿画像の読取り用
の調光動作を必要とした。

次に、シェーディングデータ取込み用と原稿画像読取り
用に別個に調光動作を行なうことな（、正確なシェーデ
ィング補正を実行可能とする第２の実施例構成を説明す
る。

尚、先に説明した第１の実施例構成と以下に説明する第
２の実施例構成では、ＣＰＵ２１２の画像読取モードに
おけるソフトウェアが異なるのみで、第１の実施例の第
１図示の画像読取装置の構成、第２図示の画像信号処理
ブロックの構成、第３図示の操作部の構成は、第２の実
施例にも共通である。従って、それらの説明の重複は避
け、第２の実施例における画像読取モードの説明を以下
に行なう。

〔第２の実施例〕 （画像読取りモード） 画像読取りモードにおける動作フローを第９図に示す。

ＣＰＵ２１２は操作部２１６の画像読取り５Ｗ３０３か
らの入力があったことを検出して、画像読取り中表示３
０４を点灯する。

次に、ステップ７０１により調光値測定モードによる調
光目標値が設定されているか否かを、調光値測定モード
のステップ５０７で書き込まれる「記憶が完了したこと
」を示すコードに基づいて調べる。

その結果、調光目標値が設定されていない場合には、ス
テップ７０２において画像読取モード３０４を点滅させ
るとともに、調光目標値としてあらかじめプログラムさ
れた固定値を用いる。この固定値としては、標準濃度板
の製造上の再頻出濃度に相当した値にする。

このように調光目標として、調光値測定モードによる調
光目標値もしくは固定値を採用した上で、ステップ７０
３においてシェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５の
書き込みを行う。

本実施例では標準濃度板１１２からの反射光量データを
調光目標値にすることにより、原稿の基準白を保障する
という考えから、シェーディング補正はＣＣＤラインセ
ンサの各画素の標準濃度板１１２の読取出力が調光目標
値になるようにデータ補正を行う。

第１０図にシェーディング補正の方式を示す。

この図では、標準濃度板１１２の読取出力がＳのＣＣＤ
１０３のある画素に対してシェーディング補正を行なっ
て、補正出力として調光目標値Ｎを得る。

第１０図の横軸は補正前のＡ／Ｄ変換出力であり、縦軸
はシェーディング補正された値である。

シェーディング補正をしない場合は、入力と出力の値が
等しくなる傾き４５°の直線である。

すなわち、標準濃度板１１２の読取出力Ｓの画素に対し
て（Ｎ−３）の補正量を加えることになる。

一般的にＣＣＤラインセンサ１０３は光量に対してリニ
アな出力を発生するデバイスであるので、第１０図にお
いてＸという値で読み取られた原稿画像に対する補正量
は−（Ｎ−３）となる。

Ｓ したがって、補正出力ｙは次式となる。

ｙ　＝　ｘ　＋　−（Ｎ−８） この補正演算結果を出力するシェーディング補正テーブ
ルＲＡＭ２１５は第１２図のように構成され、上位アド
レスには標準濃度板のシェーディングデータＳを入力し
、下位アドレスにはそのシェーディング状態で読み取っ
た原稿読取信号が入力される。

したがってＣＰＵ２１２は、ステップ７０３においてア
ドレスセレクタ２１９のＳ入力を選択する。そして、ス
テップ７０１または７０２で決定した調光目標値Ｎを用
いて、全てのシェーディングデータＳと原稿読取信号Ｘ
の組み合わせにおける補正出力ｙを演算し、その演算結
果をシェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５に書き込
む。そしてその後、アドレスセレクタ２１９のＡ入力を
選択する。

次に、ＣＰＵ２１２はステップ７ｏ４にて、照明１０４
の光量を調光目標値に調光するとともに、ＣＣＤ１０３
により標準濃度板１１２からのシェーディングデータＳ
を読み取るために光学ユニット１１３をホームポジショ
ンセンサ１１０の位置に移動させる。

次にステップ７０５にて照明１０４を点灯させ、標準濃
度板の１ラインの読取信号の最大値が調光目標値Ｎとな
るように調光を行う。

そのために、まず適当な照明発光量データにて照射され
た標準濃度板１１２がらの読取り光量データをＣＣＤア
ドレス２０８を用いてシェーディングデータＲＡＭ２０
９に書き込む。

次にＣＰＵ２１２は、アドレスセレクタ２］０のＳ入力
によりアドレスバス２１４をシェーディングデータＲＡ
Ｍ２０９に与えてＲＡＭ２０９からデータを取込み、Ｃ
ＣＤ全ビットに相当するアドレスでのデータがＡ／Ｄコ
ンバータ２０４の飽和レベルｒ２５５Ｊに達していない
か調べる。

ここでｒ２５５Ｊに達しているビットがあった場合は、
光量制御部２０１に与える照明発光量データを減じて、
再度標準濃度板１１２からの読取り光量データをシェー
ディングデータＲＡＭ２０９に書き込み飽和レベルに達
していないかを調べる。

このようにして全てのビットが飽和レベルに達していな
いことを確認した上で、その中ての最大レベルを示すビ
ット（調光点）をさがす。

以上の操作を調光点サーチと呼ぶ。

次に同様のデータサンプル操作及び照明発光量データ操
作により、調光点をほぼ中央に含む連続する８画素の平
均値が調光目標値Ｎとなるように調光を行う。

次にステップ７０６において、その調光状態での標準濃
度板１１２をＣＣＤ１０３で読取り、出力されるシェー
ディングデータＳをシェーディングデータＲＡＭ２０９
に書き込む。

次にステップ７０７で、シェーディングデータＲＡＭ２
０９からＣＣＤ各ビットに同期して読み出されたシェー
ディングデータ２１７と、原稿読取り画像２１６の各々
を、シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５のＳ入力
とＸ入力としてシェーディング補正出力２１８を出力し
つつ、光−学ユニット１１３をＸ方向に所定の速度で副
走査することにより原稿読取走査を行う。

この時のシェーディング補正の様子を第１１図に示す。

すなわち、標準濃度板１１２からのシェーディングデー
タＳの最大値が第１１図（ａ）の如く調光目標値Ｎとな
るように調光されているので、シェーディング補正によ
ってＣＣＤの全ビットの標準濃度板出力は第１１図（ｂ
）の如く均一にＮとなり、原稿読取り信号Ｘはシェーデ
ィングを含まないｙ信号になる。

ここでシェーディングデータＳをシェーディングデータ
ＲＡＭ２０９に書き込む時に、照明系の調光が第１３図
の（ａ）、（ｂ）のように不充分であっても、標準濃度
板１１２からの読取り値をシェーディングデータとして
用い、さらに同じ調光状態で原稿読取りを行うので、原
稿上の標準濃度板１１２と同じ濃度の情報は必ず調光目
標値Ｎとなる。

これは第１０図からも明らかなように、調光値測定モー
ドで測定した基準白原稿に対する標準濃度板の濃度の度
合いをデジタル信号値で保障するようにシェーディング
補正が働くからであり、調光値測定モードでの調光を正
確に行い基準白原稿と標準濃度板の濃度の関係を調光目
標値Ｎとして正確に測定することにより、原稿読取りの
時の調光は少々ラフでもかまわない。

以上説明したように本実施例においては、基準点から規
格化白レベルまで濃度管理されたシェーディングを含ま
ない均一な原稿読取りが行われるが、第３図のキー人力
３０５．　３０６．表示３０７を用いてステップ７０６
で用いる調光目標値を加減することにより読取り画像の
白側のレベルを加減することが出来る。すなわち、原稿
読取り時の調光レベルを調光値測定モードで測定した値
より大きくすることにより、標準原稿白レベルが等測的
に大きくなるので原稿は明るく読まれるし、測定した値
より小さくすることにより原稿は暗く読まれる。

大きく（明るく）するためのキー人力が３０５であり、
小さく（暗く）するためのキー人力が３０６である。Ｃ
ＰＵ２１２は、このキー人力によって調光値加減表示３
０７を表示する。表示単位はＡ／Ｄコンバータ２０４の
最小分解レベルであり、増加する時はプラス表示をし、
減少する時はマイナス表示を行う。

なお、本実施例でのステップ７０２において、調光目標
値が設定されない場合は読取り動作を実行せずに、表示
の点滅により操作者に注意を与えることも可能である。

また、白黒信号による画像の読取りに限定されず、標準
濃度板を白色光をある濃度の白色光として反射するもの
にすれば、カラー信号による読取りにも適応されるし、
特定波長光に対して高い反射特性を有するものであって
もよい。

また、調光値可変操作をプリスキャン等による原稿の地
はだ濃度検出手段の結果に基づいて行えば、自動地とば
しの効果も得られる。この場合、所定の調光値でプリス
キャンを行い、白付近の光量データ別ヒストグラムを作
成し、地肌からの光量データを求め、その光量データＷ
が基準白レベル２４０となるように調光目標値Ｎを下式
で示されるＮ′　を用いて調光値のみを変更して原稿読
取り走査を行うことにより自動地とばしも可能となる。

Ｎ’　　　２４Ｏ Ｗ また、シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５への補
正データの書き込みは、画像読取り５Ｗ３０３人力のた
びに行う必要はなく、装置の電源投入時に１回行えばよ
い。

以上説明したように、濃度管理を厳密にしていない標準
濃度板を用いて基準白原稿に対する標準濃度板の濃度の
割合いを測定し、原稿読取り時にその濃度の割合いを保
障するようにシェーディング補正をかけるために原稿読
取り毎の調光が比較的短１時間にラフに行えば良く、原
稿読取り時間が短縮されるとともに照明の発光状態、標
準濃度板の濃度がばらついても、いつも白濃度が保障さ
れた均一の原稿読取りが行え、光源光量制御部、標準濃
度板の濃度等に高精度のものが必要とされず、装置のコ
ストが低減されるという効果がある。

〔第３の実施例〕 先に説明した第１、第２の実施例における第２図の照明
１０４として、ハロゲンランプ等の光量が安定した照明
ランプを用いる場合は、原稿読取り時に調光動作を必要
としない。ハロゲンランプの場合、点灯電圧と光量の相
関性が非常に高いため、ハロゲンランプの点灯電圧を決
定すれば、安定した光量が得られるためである。

このような照明を第１図の読取装置として用いた場合の
標準濃度板１１２の濃度の変化や、装置毎の濃度のバラ
ツキを補正するために、本実施例では以下のようにする
。まず第１に原稿台上に載置した基準の白に対する標準
濃度板１１２の相対的な濃度比率りを求める。第２に基
準となる白レベルＥに対して、この相対的な濃度比率り
を乗じた値Ｆを求める。そして第３に原稿読取り時に、
標準濃度板１１２からの読取値ＨをＦに補正するに必要
な割り合いで、原稿読取値Ｘをｙとなる様にシェーディ
ング補正を行う。このために本実施例では２つの動作モ
ードを有する。１つのモードは前述の標準濃度板１１２
の基準白に対する相対的な濃度比率りを測定する濃度比
率測定モードである。もう１つはこの濃度比率りを用い
て、原稿１０２を読取り走査し、シェーディング補正さ
れた画像信号２１８を出力する原稿読取りモードである
。

以下、この２つの動作モードを説明する。

（濃度比率測定モード） 濃度比率測定モードのための前準備として、第４図の如
（原稿４０１を原稿台ガラス１０１上に載置する。本実
施例では第１、第２の実施例と同様に反射濃度の管理さ
れた原稿４０１として開封直後のＡ３サイズの標準白色
紙、例えば、反射濃度０．０７に管理されているＡ３サ
イズの白色紙を１０枚重ねたものを用いる。従って、こ
の原稿４０からの反射濃度は約００７であり標準の白と
して考えられる。

このセットアツプの後、オペレータが第１４図の濃度比
率測定５Ｗ１４０１を入力することにより、ＣＰＵ２１
２は濃度比率測定中表示１４０２を点灯させて第１５図
の濃度比率測定モードを実行する。

本実施例における操作部２２５の詳細な構成を第１４図
に示す。本操作部はＣＰＵ２１２の制御によりキー人力
取り込み及び表示動作を行う。１４０１は濃度比率測定
モードを開始させるキーであり、１４０２は濃度比率測
定モードを実行中であることを表示するＬＥＤである。

１４０３は原稿台１０１４二に載置された原稿１０２の
読取動作モードを開始させるキーであり、１４０４は原
稿読取モードを実行中であることを表示するＬＥＤであ
る。

第１５図に濃度比率測定モートにおけるＣＰＵ２１２の
制御フローチャートを示す。

ステップ１５０１において、原稿読取面２０２を原稿台
ガラス１０１上に載置された原稿４０１にすべり、光学
ユニット１１３をホームポジションセンサ１１０の位置
から１０ｃｍ原稿側に進める。この際ＣＰＵ２１２は光
学系駆動モータ１０９からの１パルス当り０　、０５　
ｍ　ｍのエンコーダパルスを２０００カウントして、光
学系の停止位置を決定している。

次に、ステップ１５０２において光源光量制御部２０１
に照明点灯データを出力し、所定の点灯電圧で照明１０
４を点灯させる。この場合の点灯電圧は標準白紙を読み
取った時のＡ／Ｄコンバータ出力２１６の最大値がフル
レンジ出力２５５以下であれば比較的ラフな設定で良い
。そのため本実施例の光源光量制御部２０１はＣＰＵ２
１２からの照明点灯データに応じて、常時一定の点灯電
圧を照明１０４に供給するように構成されている。

この点灯状態で、ＣＰＵ２１２は原稿台上の標準の白原
稿からの光量データをＡ／Ｄコンバータ出力として読み
取る（標準白データ測定）。

このＡ／Ｄコンバータ出力２１６を読取るため、シェー
ディングデータＲＡＭ２０９を用いる。

まず、アドレスセレクタ２１０の八人力すなわちＣＯＤ
アドレス２０８を選択して、シェーディングデータＲＡ
Ｍ２０９のアドレスとする。そして、ある光量における
基準白原稿からのＣＣＤＩライン分の光量データをＲＡ
Ｍ２０９に書き込む。

次に、アドレスセレクタ２１０のＢ入力すなわちＣＰＵ
２１２のアドレスバス２１４をＲＡＭ２０９のアドレス
として、ＲＡＭ２０９に書かれたデータをデータバス２
２２により読取ることにより、ＣＰＵ２１２は光量デー
タを測定する。

ここで、ＣＰＵ２１２は光量データを取り込む画素とし
て、５０００画素のＣＣＤラインセンサ１０３のデータ
の中で中央部の８画素すなわち２４９７画素目から２５
０４画素までの連続する８画素のデータを平均して標準
白データＰとする。

この結果、標準白データＰが決定したところで、そのま
まの照明点灯状態を保ったままでステップ１５０３にて
光学ユニット１０４をホームポジションセンサ位置に移
動させ、ステップ１５０４にて標準濃度板１１２からの
光量データを標準濃度データＱとしてＲＡＭ２０９より
読取る。

次に、ステップ１５０６にて標準白データＰと標準濃度
板データＱを用いて次式により濃度比率りを求める。

Ｄ−二重 Ｐ この濃度比率りをステップ１５０７においてバッテリー
バックアップされた不揮発メモリの所定アドレスに記憶
させ、記憶を完了したことを示すコードを書き込む。そ
して、ステップ１５０８において濃度比率測定中表示１
４０２を消灯させて濃度比率測定モードを終了する。

なお、この濃度比率りは標準濃度板１１２と基準白４０
１との反射光量の割合いを意味するので、標準濃度板を
取り換えたり経時変化により標準濃度板の濃度が変化し
た時に、この濃度比率測定モードを実行する必要がある
。

（画像読取りモート） 画像読取りモードにおける動作フローを第１６図に示す
。

ＣＰＵ２１２は操作部２１６の画像読取り５Ｗ１４０３
からの入力があったことを検出して、画像読取り中表示
１４０４を点灯する。

次にステップ１６０１により濃度比率測定モードによる
濃度比率りが設定されているか否かを、ステップ１５０
７で書き込まれる記憶が完了したことを示すコードに基
づいて調べる。その結果、濃度比率りが設定されていな
い場合には、ステップ１６０２において画像読爪巾表示
１４０４を点滅させるとともに、濃度比率りとしてあら
かじめプログラムされた固定値を用いる。この固定値と
しては、標準濃度板の製造上の再頻出濃度に相当した値
にする。

このように濃度比率りとして、濃度比率測定モードによ
る濃度比率測定値もしくは固定値を採用した上て、ステ
ップ１６０３においてシェーディング補正テーブルＲＡ
Ｍ２１５の書き込みを行う。

本実施例では標準濃度板１１２からの反射光量データを
基準白レベルＥに濃度比率りを乗じた値Ｆ（正規化され
た標準濃度板レベル）にすることにより、原稿の基準白
レベルを保障するという考えから、シェーディング補正
はＣＣＤラインセンサの各画素の標準濃度板出力が正規
化された標準濃度板レベルＦになるように光量データ補
正を行う。

本実施例では基準白レベルＥとして２４０を用いている
。

第１７図にシェーディング補正の方式を示す。

この図では、標準濃度板出力がＳのＣＯＤのある画素に
対してシェーディング補正を行って、補正出力として正
規化レベルＦを得る。横軸は補正前のＡ／Ｄ変換出力て
あり、縦軸はシェーディング補正された値である。

シェーディング補正をしない場合は、入力と出力の値が
等しくなる傾き４５°の直線であるので、標準濃度板出
力Ｓに対して（１−３）の補正量を加えることになる。

一般的に、ＣＯＤラインセンサ１０３は光量に対してリ
ニアな出力を艷生ずるデバイスであるので、第１７図に
おいてＸという値で読み取られた原稿画像に対する補正
量は−（Ｆ−３）となる。

したがって、補正出力ｙは次式となる。

の関係にあるため、次式のように基準白レベルＥに補正
される。

この補正演算結果を出力するシェーディング補正テーブ
ルＲＡＭ２１５は第１２図のように構成され、上位アド
レスから標準濃度板のシェーディングデータＳを入力し
、下位アドレスからそのシェーディング状態で読み取っ
た被補正原稿読取信号が入力される。

したがってＣＰＵ２１２は、ステップ１６０３において
アドレスセレクタ２１９のＢ入力を選択して、正規化さ
れた標準濃度板レベルＦを用いて、全てのシェーディン
グデータＳと原稿読取信号Ｘの組み合わせにおける補正
出力ｙをシェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５に書
き込む。そしてその後、アドレスセレクタ２１９のＡ入
力を選択する。

次にＣＰＵ２１２は、標準濃度板１１２からのシェーデ
ィングデータＳを読み取るために光学ユニット１１３を
ホームポジションセンサ１１０の位置に移動させる。

次に、ステップ１６０５にて照明１０４を′点灯させる
。

次にステップ１６０６において、その照明状態での標準
濃度板１１２のシェーディングデータＳをシェーディン
グデータＲＡＭ２０９に書き込む。

次にステップ１６０７で、シェーディングデータＲＡＭ
２０９からＣＣＤ各ビットに同期して読み出されたシェ
ーディングデータ２１７と原稿読取り画像２１６の各々
をシェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５のＳ入力と
Ｘ入力としてシェーディング補正出力２１８を出力しつ
つ、光学ユニット１１３をＸ方向に所定の速度で副走査
することにより原稿読取操作を行う。

この時のシェーディング補正の様子を第１８図に示す。

すなわち、標準濃度板からのシェーディングデータＳは
、シェーディング補正によってＣＣＤの全ビットの標準
濃度板出力は第１８図（ｂ）の如（均一に正規化された
標準濃度板データＦとなり、原稿読取り信号Ｘはシェー
ディングを含まないｙ信号になる。

この時原稿台上に濃度０．０７の標準の白原稿を置けば
、その読み取りデータはシェーディング補正によって基
準白レベル２４０に補正される。

以上説明したように本実施例では、標準の白に対する標
準濃度板の濃度比率りを求め、その値を基準となる白レ
ベルＥに乗することで、正規化された標準濃度板レベル
Ｆを求める。こうして得られたＦを用いてシェーディン
グ補正を行うことで、調光を行わない照明系を用いても
基準の白原稿の読取値は基準の白レベルＥとして出力さ
れるような均一な原稿読取りが可能となる。また、標準
濃度板の濃度レベルが変動しても、濃度比率りを再度測
定することで均一な原稿読取りが可能となる。

以上、本発明をいくつかの好ましい実施例構成を用いて
説明したが、本発明はこれら実施例構成に限定されるも
のではなく、クレームの範囲内で種々の変形、変更が可
能であることは言う迄もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像読取装置の断面図、 第２図は電気信号処理ブロック図、 第３図はＣＰＵ２１２により制御される操作部を示す図
、 第４図は基準調光のセットアツプを示す図、第５図は調
光値測定モードのフローチャート図、第６図は第１の実
施例における原稿読取モードのフローチャート図、 第７図はシェーディング補正の概略図、第８図はシェー
ディング補正テーブルＲＡＭの入出力図である。 第９図は第２の実施例における原稿読取モードのフロー
チャート図、 第１０図はシェーディング補正の方式を示す図、第１１
図及び第１３図はシェーディング補正の概略図、 第１２図はシェーディング補正テーブルＲＡＭの入出力
図、 第１４図は第３の実施例における操作部を示す図、 第１５図は濃度比率測定モードのフローチャート図、 第１６図は第３の実施例における原稿読取モードのフロ
ーチャート図、 第１７図はシェーディング補正の方式を示す図、第１８
図はシェーディング補正の概略図であり、１０２は原稿
、１０３はＣＣＤ、１１２は標準濃度板、２０４はＡ／
Ｄ変換器、２０９はシェーディングデータＲＡＭ。 ２１２はＣＰＵである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿画像を光電的に読取り画像信号を出力する読取手段
   、 前記読取手段の出力のバラツキの測定に用いられる基準
   部材、 前記読取手段による基準濃度の原稿画像の読取出力と前
   記読取手段による前記基準部材の読取出力の割合いを設
   定する設定手段、 前記読取手段により前記基準部材を読取って得た出力信
   号を用いて前記読取手段により原稿画像を読取って得た
   画像信号のバラツキを補正する補正手段、 前記補正手段は前記設定手段により設定された割合いを
   考慮して画像信号のバラツキの補正を行なうことを特徴
   とする画像読取装置。